problema para la G001-N 5 semestre

1. Una muestra de aire ocupa 1 L a 25 °C y 1 atm.
a. ¿Qué presión es necesaria para comprimirla de manera que ocupe sólo 100 cm3 a esa temperatura?


2. Determine la presión en los puntos P1 y P2 si la densidad del mercurio (Hg) es 13590 kg/m3
h es d 510mm y a es de 635mm

aire

3. Calcule los siguientes volúmenes específicos
a) amoniaco 30ºC y 80% de calidad
b) freón 12 50ºC y 15% de calidad
c) agua 8MPa y 98% de calidad
d) nitrógeno 90ºk 40% de calidad

4. un tanque contiene freón 12 a 35 ºC el volumen del recipiente es de 0.1m3 e inicialmente los volúmenes del liquido y del gas son iguales se procede a introducir una cantidad adicional de sustancia alcanza los 80kg si se supone que la temperatura ha permanecido constante determine la cantidad de freón 12 introducido y el volumen final del freón 12 en fase liquida

fecha de entrega 11-07-2010

pregunta

1) Clasifique los tipos de central de vapor de acuerdo a los siguientes atributos: generador
de energıa termica, fluıdo de trabajo, combustible usado y maquina motriz.

2)¿Como puede clasificar a las calderas?


mandar la respuesta a unefafrank@gmail.com

fecha de entrega hasta el jueves 12-11-2009

La termodinámica y las leyes

Definición de algunos conceptos

La termodinámica, por definirla de una manera muy simple, fija su atención en el interior de los sistemas físicos, en los intercambios de energía en forma de calor que se llevan a cabo entre un sistema y otro. A las magnitudes macroscópicas que se relacionan con el estado interno de un sistema se les llama coordenadas termodinámicas; éstas nos van a ayudar a determinar la energía interna del sistema. En resumen, el fin último de la termodinámica es encontrar entre las coordenadas termodinámicas relaciones generales coherentes con los principios básicos de la física (recuérdese el principio de la conservación de la energía que tratamos en el número 3 de "Horizonte Social).

La termodinámica basa sus análisis en algunas leyes: La Ley "cero", referente al concepto de temperatura, la Primera Ley de la termodinámica, que nos habla de el principio de conservación de la energía, la Segunda Ley de la termodinámica, que nos define a la entropía. A continuación vamos a hablar de cada una de estas leyes, haciendo hincapié en la segunda ley y el concepto de entropía.

La Ley cero

La Ley cero de la termodinámica nos dice que si tenemos dos cuerpos llamados A y B, con diferente temperatura uno de otro, y los ponemos en contacto, en un tiempo determinado t, estos alcanzarán la misma temperatura, es decir, tendrán ambos la misma temperatura. Si luego un tercer cuerpo, que llamaremos C se pone en contacto con A y B, también alcanzará la misma temperatura y, por lo tanto, A, B y C tendrán la misma temperatura mientras estén en contacto.

De este principio podemos inducir el de temperatura, la cual es una condición que cada cuerpo tiene y que el hombre ha aprendido a medir mediante sistemas arbitrarios y escalas de referencia (escalas termométricas).

La Primera Ley

La Primera ley de la termodinámica se refiere al concepto de energía interna, trabajo y calor. Nos dice que si sobre un sistema con una determinada energía interna, se realiza un trabajo mediante un proceso, la energía interna del sistema variará. A la diferencia de la energía interna del sistema y a la cantidad de trabajo le denominamos calor. El calor es la energía transferida al sistema por medios no mecánicos. Pensemos que nuestro sistema es un recipiente metálico con agua; podemos elevar la temperatura del agua por fricción con una cuchara o por calentamiento directo en un mechero; en el primer caso, estamos haciendo un trabajo sobre el sistema y en el segundo le transmitimos calor.

Cabe aclarar que la energía interna de un sistema, el trabajo y el calor no son más que diferentes manifestaciones de energía. Es por eso que la energía no se crea ni se destruye, sino que, durante un proceso solamente se transforma en sus diversas manifestaciones.

La Segunda Ley

Por último, vamos a ver el contenido de la segunda ley de la termodinámica. En términos más o menos sencillos diría lo siguiente: "No existe un proceso cuyo único resultado sea la absorción de calor de una fuente y la conversión íntegra de este calor en trabajo". Este principio (Principio de Kelvin-Planck) nació del estudio del rendimiento de máquinas y mejoramiento tecnológico de las mismas. Si este principio no fuera cierto, se podría hacer funcionar

una central térmica tomando el calor del medio ambiente; aparentemente no habría ninguna contradicción, pues el medio ambiente contiene una cierta cantidad de energía interna, pero debemos señalar dos cosas: primero, la segunda ley de la termodinámica no es una consecuencia de la primera, sino una ley independiente; segundo, la segunda ley nos habla de las restricciones que existen al utilizar la energía en diferentes procesos, en nuestro caso, en una central térmica. No existe una máquina que utilice energía interna de una sola fuente de calor.

El concepto de entropía fue introducido por primera vez por R. J. Clausius a mediados del siglo XIX. Clausius, ingeniero francés, también formuló un principio para la Segunda ley: "No es posible proceso alguno cuyo único resultado sea la transferencia de calor desde un cuerpo frío a otro más caliente". En base a este principio, Clausius introdujo el concepto de entropía, la cual es una medición de la cantidad de restricciones que existen para que un proceso se lleve a cabo y nos determina también la dirección de dicho proceso. Vamos ahora a hablar de las tres acepciones más importantes de la palabra entropía.

La entropía, el desorden y el grado de organización.

Vamos a imaginar que tenemos una caja con tres divisiones; dentro de la caja y en cada división se encuentran tres tipos diferentes de canicas: azules, amarillas y rojas, respectivamente. Las divisiones son movibles así que me decido a quitar la primera de ellas, la que separa a las canicas azules de las amarillas. Lo que estoy haciendo dentro del punto de vista de la entropía es quitar un grado o índice de restricción a mi sistema; antes de que yo quitara la primera división, las canicas se encontraban separadas y ordenadas en colores: en la primera división las azules, en la segunda las amarillas y en la tercera las rojas, estaban restringidas a un cierto orden.

Al quitar la segunda división, estoy quitando también otro grado de restricción. Las canicas se han mezclados unas con otras de tal manera que ahora no las puedo tener ordenas pues las barreras que les restringían han sido quitadas.

La entropía de este sistema ha aumentado al ir quitando las restricciones pues inicialmente había un orden establecido y al final del proceso (el proceso es en este caso el quitar las divisiones de la caja) no existe orden alguno dentro de la caja.

La entropía es en este caso una medida del orden (o desorden) de un sistema o de la falta de grados de restricción; la manera de utilizarla es medirla en nuestro sistema inicial, es decir, antes de remover alguna restricción, y volverla a medir al final del proceso que sufrió el sistema.

Es importante señalar que la entropía no está definida como una cantidad absoluta S (símbolo de la entropía), sino lo que se puede medir es la diferencia entre la entropía inicial de un sistema Si y la entropía final del mismo Sf. No tiene sentido hablar de entropía sino en términos de un cambio en las condiciones de un sistema.

Entropia, procesos reversibles y procesos irreversibles.

Volviendo al ejemplo anterior de la caja con separaciones y canicas, vamos a explicar qué es un proceso reversible y qué un proceso no reversible.

Llamamos proceso reversible al que se puede invertir y dejar a nuestro sistema en las mismas condiciones iniciales. Teniendo en cuenta

nuestra caja ya sin las separaciones, tenemos a las canicas revueltas unas con otras, es decir, sin un orden. Si el proceso que efectuamos de quitar las divisiones fuera reversible, las canicas tendrían que ordenarse espontáneamente en azules, amarillas y rojas, según el orden de las divisiones. Esto no ocurrirá.

El proceso que efectuamos con nuestra caja de canicas fue un proceso no reversible, en donde una vez terminado, el orden que había en las condiciones iniciales del sistema ya nunca volverá a establecerse. El estudio de este tipo de procesos es importante porque en la naturaleza todos los procesos son irreversibles.

La entropía y la energía "gastada".

En el principio enunciado por Clausius que anteriormente citamos, podemos encontrar la relación con la entropía y la energía liberada en un proceso. Pensemos en un motor. El motor necesita de una fuente de energía para poder convertirla en trabajo. Si pensamos en un coche, la gasolina, junto con el sistema de chispa del motor, proporciona la energía (química) de combustión, capaz de hacer que el auto se mueva. ¿qué tiene que ver la entropía aquí?

La energía que el coche "utilizó" para realizar trabajo y moverse, se "gastó", es decir, es energía liberada mediante un proceso químico que ya no es utilizable para que un motor produzca trabajo.

Este es uno de los conceptos más difíciles de entender de la entropía, pues requiere un conocimiento un poco menos trivial del funcionamiento de motores, frigoríficos y el ciclo de Carnot. Pero para nuestros fines con esta explicación es suficiente.

¿Para qué sirve la entropía?

La entropía, como medida del grado de restricción o como medida del desorden de un sistema, o bien en ingeniería, como concepto auxiliar en los problemas del rendimiento energético de las máquinas, es una de las variables termodinámicas más importantes. Su relación con la teoría del caos le abre un nuevo campo de estudio e investigación a este tan "manoseado" concepto.

Conceptos sobre combustión

La reacción de combustión se basa en la reacción química exotérmica de una sustancia o mezcla de sustancias llamada combustible con el oxígeno. Es característica de esta reacción la formación de una llama, que es la masa gaseosa incandescente que emite luz y calor, que esta en contacto con la sustancia combustible.
La reacción de combustión puede llevarse a cabo directamente con el oxigeno o bien con una mezcla de sustancias que contengan oxígeno, llamada comburente, siendo el aire atmosférico el comburente mas habitual.
La reacción del combustible con el oxígeno origina sustancias gaseosas entre las cuales las más comunes son CO2 y H2O. Se denominan en forma genérica productos, humos o gases de combustión. Es importante destacar que el combustible solo reacciona con el oxigeno y no con el nitrógeno, el otro componente del aire. Por lo tanto el nitrógeno del aire pasará íntegramente a los productos de combustión sin reaccionar.
Entre las sustancias mas comunes que se pueden encontrar en los productos o humos de la reacción se encuentran:
• CO2
• H2O como vapor de agua
• N2
• O2
• CO
• H2
• Carbono en forma de hollín
• SO2
De acuerdo a como se produzcan las reacciones de combustión, estas pueden ser de distintos tipos:
Combustión completa
Ocurre cuando las sustancias combustibles reaccionan hasta el máximo grado posible de oxidación. En este caso no habrá presencia de sustancias combustibles en los productos o humos de la reacción.
Combustión incompleta
Se produce cuando no se alcanza el grado máximo de oxidación y hay presencia de sustancias combustibles en los gases o humos de la reacción.
Combustión estequiométrica o teórica
Es la combustión que se lleva a cabo con la cantidad mínima de aire para que no existan sustancias combustibles en los gases de reacción. En este tipo de combustión no hay presencia de oxigeno en los humos, debido a que este se ha empleado íntegramente en la reacción.
Combustión con exceso de aire
Es la reacción que se produce con una cantidad de aire superior al mínimo necesario. Cuando se utiliza un exceso de aire, la combustión tiende a no producir sustancias combustibles en los gases de reacción. En este tipo de combustión es típica la presencia de oxigeno en los gases de combustión.
La razón por la cual se utiliza normalmente un exceso de aire es hacer reaccionar completamente el combustible disponible en el proceso.
Combustión con defecto de aire
Es la reacción que se produce con una menor cantidad de aire que el mínimo necesario. En este tipo de reacción es característica la presencia de sustancias combustibles en los gases o humos de reacción.
Clasificación de los combustibles
Podemos clasificar a los combustibles según su origen en comerciales y especiales.
Combustibles comerciales
Naturales o primarios
Sólidos
• carbón, madera, biomasa
• algunos metales (costo muy elevado)
• Uranio (elemento radiactivo que genera la fisión en un reactor nuclear)
Líquidos
• Petróleo y sus derivados
Gases
• Gas natural
• Gas licuado de petróleo (GLP)
Artificiales o secundarios
Sólidos
• coque (destilado de carbón de hulla)
• carbón vegetal (destilado de la madera a 250ºC)
• Aglomerado de hulla
• Biomasa residual (basura y residuos urbanos, estiércol, etc.)
Líquidos
• Alcoholes (destilados de la biomasa)
• Aceites de nafta y benzol (destilados de petróleo)
Gaseosos
• Destilados de madera
• Destilados de la hulla
• Destilados de naftas de petróleo
Combustibles especiales
Este tipo de combustibles generalmente se utilizan para impulsar cohetes o en usos militares.
Líquidos
• H2 liquido + O2 liquido
• Kerosene + O2 liquido
• Dimetilhidracina [ NH2-N(CH3)2] + N2O4
Sólidos
• Perclorato amónico ( NH4ClO4)
• Pólvora (NaNO3 o KNO3 ,+ S + C )
Se denomina combustible fósil al que proviene de restos orgánicos vegetales y animales y se extrae de la naturaleza. Ellos son el carbón, el petróleo y el gas natural. El petróleo es un combustible pero generalmente no se lo utiliza como tal directamente, sino que se lo caracteriza como una excelente materia prima para obtener, mediante su refinación y tratamiento, otras sustancias de mayor importancia industrial como los gases licuados de petróleo (GLP), naftas, gas-oil, fuel-oil, y otros productos.
Propiedades de los combustibles
Las propiedades más características de un combustible son las siguientes:
Composición
Conocer la composición de un combustible es muy importante para poder determinar los parámetros característicos estequiométricos de la reacción de combustión y conocer si en el existen sustancias que puedan tener importancia posterior en cuanto a la contaminación o nocividad de los productos de reacción.
La forma más común de indicar la composición de un combustible gaseoso es como porcentaje en volumen de cada uno de sus componentes en condiciones normales.
Para un combustible gaseoso tipo hidrocarburo, la fórmula general es :
CmHn + [(4m + n)/4]O2 ....................... m CO2 + (n/2) H2O
y sus componentes mas habituales son :
CO2 , CO , H2 , O2 , N2 , SO2 SH2 y H2O como vapor

Poder Calorífico
El poder calorífico (PC) de un combustible es la cantidad de energía desprendida en la reacción de combustión, referida a la unidad empleada de combustible (Kg, Kmol, m3)
De acuerdo a como se expresa el estado del agua en los productos de reacción se puede dividir en:
Poder calorífico Superior (PCS):
Expresa la cantidad de calor que se desprende en la reacción completa de la unidad de combustible con el agua de los humos en forma líquida a 0 ºC y 1 atm.
Poder calorífico Inferior (PCI):
Expresa la cantidad de calor que se desprende en la reacción completa de la unidad de combustible con el agua de los humos en estado de vapor.
Viscosidad
La viscosidad tiene gran importancia en los combustibles líquidos a efectos de su almacenamiento y transporte. Su determinación es experimental y los valores típicos se encuentran tabulados para los distintos combustibles industriales líquidos.
Densidad
Generalmente se determina experimentalmente y para el caso de los combustibles gaseosos se utiliza la densidad relativa al aire. En la práctica es muy importante conocer este parámetro para saber si el gas combustible se acumula en el techo o en el suelo, en caso de una fuga en un local cerrado.
La densidad absoluta del aire en condiciones normales es de 1,293 kg/m3
Para los combustibles líquidos, en forma aproximada se puede utilizar la siguiente fórmula :
Densidad = 250 + 9,13 mc + mh expresada en kg / m3 a 15 ºC
donde mc y mh son las masas respectivas de carbono e hidrógeno.
También es muy frecuente emplear una unidad convencional llamada "G" que se mide en ºAPI y se calcula como
G = (141,5 / densidad) - 131,5 con la densidad en kg/ m3
Limite de inflamabilidad
Esta propiedad es característica a los combustibles gaseosos y establece la proporción de gas y aire necesaria para que se produzca la combustión, indicando un límite superior y uno inferior.
Ejemplo:
PROPANO Límite inferior: 2,4 % Limite superior: 9,5 %
Punto de inflamación
Para que una reacción de combustión se produzca, la mezcla de combustible y comburente debe alcanzar una temperatura mínima necesaria, que recibe el nombre de punto de inflamación.
El punto de inflamación depende del comburente, por lo que su valor no es el mismo si se utiliza oxígeno o aire.
Una vez iniciada la reacción, el calor mantendrá la temperatura por encima de la inflamación y la reacción continuara hasta agotarse el combustible.

Aire
Como ya se ha mencionado anteriormente, el comburente es el agente que aporta el oxigeno a una reacción de combustión y la fuente mas usual y económica de oxígeno disponible es el aire.
Si dos reactivos participan en una reacción y uno de ellos es considerablemente más costoso que el otro, es muy común que el reactivo más económico se utilice en exceso con respecto al reactivo mas caro. Esto se justifica a efecto de aumentar la conversión del reactivo más caro a expensas del costo del reactivo en exceso. En consecuencia, como el reactivo mas económico es el aire, que además es gratis, las reacciones de combustión se realizan invariablemente con más aire del que se necesita, para asegurarse en proporcionar oxigeno en cantidad estequiométrica al combustible.
Propiedades y definiciones
En el manejo de las ecuaciones de reacciones de combustión generalmente se emplean algunos conceptos importantes a saber:
Aire teórico o requerido
Es la cantidad de aire que contiene el oxígeno teórico
Oxígeno teórico
Son las moles (para un proceso intermitente) o la velocidad de flujo molar (para un proceso continuo) de oxigeno que se necesitan para efectuar la combustión completa del combustible en el reactor, suponiendo que todo el carbono del combustible se oxida para formar CO2 y todo el H2 se oxida para formar H2O.
Exceso de aire
Es la cantidad de aire en exceso con respecto al teórico o requerido para una combustión completa.
Para su cálculo pueden emplearse las siguientes expresiones equivalentes:

% de exceso de aire = (O2 que entra al proceso - O2 requerido/O2 requerido) x 100
% de exceso de aire = (O2 de exceso / O2 de entrada - O2 de exceso) x 100
Para los cálculos de aire teórico y aire en exceso deben tenerse en claro los siguientes conceptos:
• El aire teórico requerido para quemar una cierta cantidad de combustible no depende de la cantidad que realmente se quema. El combustible puede reaccionar parcialmente y puede quemarse parcialmente para formar CO y CO2 pero el aire teórico es aquel que se requeriría para reaccionar con todo el combustible para formar solo CO2
• El valor del porcentaje de aire en exceso depende solo del aire teórico y de la velocidad de alimentación de aire y no de cuanto O2 se consume en el reactor o bien de que la combustión sea completa o parcial.

En la mayoría de los cálculos de combustión es aceptable utilizar esta composición simplificada a 79 % de N2 y 21 % de O2 en base molar.
Así un Kmol de aire contiene 0,21 Kmol de oxigeno y 0,79 Kmol de nitrógeno, siendo la relación de 79/21 = 3,76 Kmol de N2 / Kmol de O2 o también puede expresarse como la cantidad de 4,76 Kmol de aire / Kmol de oxigeno que equivale a la cantidad de aire necesaria para contener 1 Kmol de oxígeno.
Recordar y no confundir que estas relaciones son válidas únicamente para composiciones molares.
En términos de composiciones de masa o kilogramos, estas cantidades son diferentes: 1 kg de aire contiene 0,233 kg. de oxigeno y 0,766 kg. de nitrógeno y la cantidad de aire necesaria para contener 1 kg. de oxigeno es de 4,292 kg. de aire.
Composición en base seca o análisis de Orsat:
Es la composición de todos los gases que resultan del proceso de combustión sin incluir el vapor de agua.
Composición en base húmeda:
Es la composición de todos los gases que resultan del proceso de combustión incluyendo el vapor de agua.
La composición expresada mediante el Análisis de Orsat hace referencia a un tipo de aparato de análisis de gases denominado Orsat en el que los volúmenes de los gases respectivos se miden sobre y en equilibrio con agua.

PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA

Esta ley es el conocido principio de conservación de la energía, el cual establece que la energía no se puede crear ni destruir, solo transformar. Esta ley es la que relaciona el trabajo W, el calor Q y la energía total E por medio de una ecuación.
balance de energia
El principio de conservación de la energía se expresa asi: el cambio neto en la energía total del sistema durante un proceso es igual a la diferencia entre la energía total que entra y la energía total que sale del sistema durante el proceso.

La energía puede existir en numerosas formas: interna, bien sea sensible, latente, química o nuclear, cinética, potencial, eléctrica y magnética. La suma de ellas constituye la energía total E de un sistema. Si no existen efectos eléctricos, magnéticos y de tensión superficial, solo en sistemas compresibles simples, el cambio en la energía total durante un proceso es la suma de los cambios en sus energías interna, cinética y potencial. Es decir,

donde u1 y u2 son las energías internas específicas en los estados 1 y 2 respectivamente.

Primera Ley Para Sistemas Estacionarios

Un sistema estacionario es aquel que no tiene cambios en su velocidad ni en su elevación durante un proceso. En la práctica, la mayoría de los sistemas son estacionarios.

Si esto se cumple, lo que implica es en pocas palabras que

y la relación de cambio de energía total se reduce a
Como la energía puede ser transferida en forma de calor, trabajo y masa, el balance de energía se expresa asi:
Los seis valores de la derecha son cantidades y son medidas positivas. La dirección de las transferencias de energía se describe por los subíndices "entrada" y "salida".
EN FORMA DE TASA
Para tasas constantes y durante un intervalo de tiempo Δt las relaciones son
El balance por unidad de masa sería
Para un sistema cerrado que experimenta un ciclo, los estados inicial y final son los mismos, por lo cual la energía del sistema es la misma en el estado 1 y en el estado 2, por lo cual ΔE = 0.

PRIMERA LEY PARA VOLUMENES DE CONTROL
Anteriormente se aplicó a sistemas cerrados la ecuación de balance de energía
En esta sección ampliaremos el uso de esta ecuación para sistemas en los que hay flujo de masa a través de sus fronteras. Existen dos formas en que se puede dar este flujo de masa. La primera es para el llamado flujo estable y la segunda flujo inestable o variable.
ANALISIS DE MASA Y ENERGIA DE VOLUMENES DE CONTROL
conservacion de la masa
El principio de conservación de la masa promulga que la masa no se crea ni se destruye, sino que cambia de forma. Gracias a la teoría de Albert Einstein (1879-1955) se sabe que la masa se puede convertir en energía y viceversa. Esto está dado por la famosa ecuación

Esta ecuación indica que la masa de un sistema cambia cuando su energía cambia. Conclusión, si hay cambio de masa y la misma, estrictamente, no se conserva ya que una pequeña porcion de ella se transforma en energía, mas esta porcion es tan diminuta que es insignificante en lo que a procesos de ingeniería concierne.
FLUJO MASICO Y VOLUMETRICO
El flujo volumetrico es la cantidad de volumen que fluye a través de las fronteras del sistema por unidad de tiempo. Este flujo volumétrico es el mismo caudal Q que se utiliza en mecánica de fluidos, pero se usa un símbolo diferente para no confundir caudal con calor. La ecuación para este es la V indica la velocidad promedio del fluido perpendicular a un area A.
El flujo másico es la cantidad de masa que fluye a través de las fronteras del sistema por unidad de tiempo. La ecuación para determinar el flujo másico es
Donde v minúscula es el volumen específico y es la densidad.
PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LA MASA
La transferencia neta de masa hacia o desde el volumen de control durante un intervalo de tiempo es igual al cambio neto (incremento o disminución) en la masa total dentro del volumen de control durante ese .


donde los terminos de la izquierda son los flujos másicos hacia adentro y hacia afuera del volumen de control y el término de la derecha es la rata de cambio de la masa dentro del volumen de control.
BALANCE DE MASA PARA PROCESOS DE FLUJO ESTABLE
El que un proceso se llame estable significa que la cantidad total de masa dentro del volumen de control no cambia con el tiempo, es decir, la masa dentro de los límites del sistema es siempre la misma. En este tipo de procesos es importante el flujo másico.
El principio de conservación de la masa para un sistema general de flujo estable con entradas y salidas multiples se expresa en forma de tasa como
Flujo estable
Esta expresa que la sumatoria de las tasas de masa que entran es igual a la sumatoria de las tasas de masa que salen.
Dispositivos comunes en ingeniería como toberas, difusores, turbinas, compresores y bombas, solo poseen una entrada y una salida de corriente, por lo tanto al generalizar para dispositivos de una sola corriente tenemos

CALOR.

CALOR.

Es una forma de transferencia de energía. La otra forma es el trabajo. La transferencia de energía por calor se da cuando este pasa las fronteras de un sistema y el calor mismo se define como aquella forma de energía que se transfiere debido a una diferencia de temperatura. Dado esto es necesario aclarar que la temperatura es la medida de la transferencia de energía por calor. Calor, por último, es simplemente energía en tránsito.
Se denomina proceso adiabático a aquel durante el cual no hay transferencia de calor, bien sea porque el sistema se encuentra aislado de modo que no se pierde energía o porque el sistema está a la misma temperatura que sus alrededores.
Es útil diferenciar que un proceso adiabático no es lo mismo que un proceso isotérmico porque aún cuando un proceso sea adiabático, por medio de trabajo se puede cambiar la energía del sistema, lo que causa un aumento o una disminución de la temperatura.


• Interacción Energética entre el Sistema y los Alrededores.
• Transferencia de Energía debido a una diferencia de Temperatura.
• Involucra un cambio de Temperatura.
• Energía transitoria no almacénale.
• Se asocia con un proceso y no con un estado.
• Es una función de trayectoria.
• Se presenta al atravesar los límites.

CONVENSION DE SIGNOS.
Calor que Entra al sistema es POSITIVO.
Calor que Sale del sistema es
NEGATIVO.

Mecanismos de transferencia de calor
1. Por conducción
Transferencia de energía de las partículas más calientes a las menos calientes, o de las de mayor energía hacia las de menor energía.
2. Por convección
Sucede cuando la transferencia de calor se da no entre sistemas estáticos sino entre uno estático y uno que está en movimiento, o mejor, entre una superficie sólida y un fluido en movimiento.
3. Por radiación
Es la debida a la emisión de ondas electromagnéticas, que también llaman fotones.

• Proceso ADIABATICO

COMPARACIÓN ENTRE W Y Q.
- Son energías transitorias no pueden
almacenarse.
- Son funciones de trayectoria.
- Se observan cuando atraviesan los
limites del sistema.

OTRAS FORMAS DE TRABAJO QUE NO IMPLICAN CAMBIO DE VOLUMEN

Trabajo

TRABAJO:
Es la otra forma de transferencia de energía aparte de la transferencia de calor. El trabajo es por definición energía que se transfiere gracias a la acción de una fuerza a lo largo de una distancia. El símbolo para el trabajo es la letra W.

• Interacción Energética entre el Sistema y los alrededores.
• Cuando ocurre siempre se observa un desplazamiento como efecto
• Energía Transitoria no almacenable.
• Se asocia con un proceso y no con un estado.
• Es una función de trayectoria.

El trabajo depende por tanto de:
- Estado inicial.
- Estado Final.
- Trayectoria.
Gráficamente:

(d) Diferencial exacta (indica una función de punto) Cualquier propiedad




W2 y W1 no existen ya que el trabajo no es una función de punto




- El Trabajo realizado por el es agitador es negativo ya que entra al sistema.
- El Trabajo de expansión realizado por el pistón es positivo ya que sale del sistema.


- El trabajo que entra al sistema es NEGATIVO
- El trabajo que sale del sistema es POSITIVO

UNIDADES.

TIPOS DE TRABAJO.
- Magnético.
- Eléctrico.
- Mecánico.
-
PROCESO DE CUASIEQUILIBRIO.
Cuando una sustancia pura, simple, compresible experimenta un proceso en ausencia de fricción
como el que se muestra, para el cual la Fe es infinitesimal diferente a Fi se producen
desplazamientos infinitesimales, o lo que es lo mismo experimenta un proceso de
CUASIEQUILIBRIO.


- Si el sistema se comprime dV es negativo, por lo tanto el trabajo de compresión también lo es,
se considera trabajo sobre el sistema.
- Si el sistema se expande dV es positivo, por consiguiente el trabajo de expansión también
lo será, este es un trabajo realizado por el sistema.

Como en cuasiequilibrio todos los estados son de equilibrio, Se puede graficar cada estado del proceso y obtener el diagrama
P-V

Al resolver la integral obtenemos el área bajo la curva y esto representa el trabajo
intercambiado.
Se puede calcular gráficamente o bien obteniendo la ecuación de la curva para integrarla, paro lo cual se debe conocer la variación de la Presión con respecto del Volumen.





GASES IDEALES.
• Proceso a V = Cte.
W12 = 0
• Proceso a P = Cte.
A partir de la ecuación




• Proceso a PV = Cte
a Partir de la ecuación